铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。
(1)由辉铜矿制取铜的反应过程为:
2Cu2S(s) + 3O2 (g) = 2Cu2O(s) + 2SO2(g) △H=-768.2kJ·mol-1
2Cu2O(s) + Cu2S(s) =" 6Cu(s)" + SO2(g) △H=+116.0kJ·mol-1
热化学方程式:Cu2S(s) + O2(g) =" 2Cu(s)" + SO2(g) △H= kJ·mol-1。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备
4CuSO4 + 3H3PO2 + 6H2O =" 4CuH↓" + 4H2SO4 + 3H3PO4
①该反应还原剂是 (写化学式)。
②该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为 mol。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如右图所示。
①当c(Cl-)=9mol·L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为 。
②在c(Cl-)=1mol·L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为 (任写一个)。
(4)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:
2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4
从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 。
②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。
SO2和NOx都是大气污染物。
(1)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的过程 。
(2)右表是某小组同学测得的不同天气情况下的某县城空气中SO2的平均含量。请你分析雨后或风速较大时SO2平均含量较低的原因:
①雨后:_________________;
②风速较大时:____________________。
(3)洗涤含SO2的烟气。以下物质不能作为洗涤剂的是________(填字母序号)。
a.熟石灰 b.纯碱 c.CaCl2 d.NaHSO3
(4)煤燃烧前需进行脱硫处理,某种脱硫技术的基本原理如下:
①该技术的第一步反应的离子方程式为 。
②处理1 kg含80% FeS2的黄铁矿,第二步消耗O2(标况)的体积为 L(保留一位小数)。
(5)某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图所示。由图可知,光化学烟雾是指等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾。
(6)氧化—还原法消除NOx的转化如下:
①反应Ⅰ为NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标况)时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,反应的化学方程式是 。
(7)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:
NO2被吸收的离子方程式是 。
(1) 一定温度下,向1 L 0.l mol·L-1 CH3 COOH溶液中加入0.1 molCH3COONa固体,溶液中 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)常温下,将VmL、0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反应。回答下列问题。(忽略溶液体积的变化)
①如果溶液pH=7,此时V的取值__ ___20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中 c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小关系为___________________。
②如果V=40.00,则此时溶液中c(OH-) -c(H+) - c(CH3COOH)=___________mol·L-1。
(3)常温下,向20 ml 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1 HC1溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下图,回答下列问题:
①若将Na2CO3和NaHCO3混合物配成溶液,则此溶液的pH的取值范围是 ;
为测定Na2CO3和NaHCO3混合物中的质量分数,下列方案可行的是
A.取a克混合物充分加热,减重b克 |
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体 |
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克 |
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体 |
②所得溶液中含量最多的三种离子的物质的量浓度的大小关系为
【化学一一选修5:有机化学基础】
某药物可通过以下方法合成:
注:非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物。请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团为 和 (填名称)。
(2)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为 。
(3)在上述五步反应中,属于取代反应的是 (填序号)。
(4)B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。
Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。
写出该同分异构体的结构简式: 。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
【化学——选修2:化学与技术】
正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 。
②Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化, 如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(化学式)在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为 。
;在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的 (填“<”“>”或“=”)0。
(2)利用工业废水中的CO2可制取甲醇,其反应为。
①已知下列反应的能量变化如图所示:
由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为 。
②为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示,从反应开始到平衡, .
(3)工业上可利用甲醇部分氧化法制取氢气。在一定温度下以为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图2所示。在制备H2时最好控制= 。
(1)在一容积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0,CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1,850℃时,此反应的平衡常数为 ,CO的转化率为 。
(2)℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
t/min |
c(CO)/mol·L-1 |
c(H2O)/mol·L-1 |
c(CO2)/mol·L-1 |
c(H2)/mol·L-1 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
4 |
c1 |
c2 |
c3 |
c3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
①从表中看出,3~4min之间反应处于 状态;c1 0.08(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②反应在4~5min间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是 ,表中5~6min之间数值发生变化,可能的原因是 。
a.降低温度 b.增加水蒸气
c.增加氢气浓度 d.使用催化剂
已知反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)DH=akJ·mol-1
测得在不同温度下,该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ,若在500℃2L密闭容器中进行该反应,CO2起始量为4mol,5min后达到平衡状态,则v(CO)为 。
(2)若在700℃时该反应达到平衡,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有 (填序号,下同)。不能增大化学反应速率的有 。
A.缩小反应容器的体积
B.通入适量CO2
C.加入适量铁
D.升高温度到900℃
E.使用合适的催化剂
(3)下列图像符合该反应的是 (填序号)(图中v代表速率、ω代表混合物中CO的含量,T代表温度)。
回答下列问题。
(1)如右图,某温度(t℃)时水的图像如下,a点离子积KW=__________mol2·L-2;该温度下,pH=12的NaOH与pH=2的H2SO4等体积混合,溶液显_________性。
(2)25℃时,向0.1mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体,当固体溶解后,测得溶液pH__________,NH+4的物质的量浓度________。(填增大、减小或不变)
(3)体积相等的稀NaOH和CH3COOH溶液混合,若溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),则该溶液显______(填“酸性”、“碱性”、“中性”),则混合前c(NaOH)___________C(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)常温时,Fe(OH)3的Ksp=1×10-38,要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留在溶液中的c(Fe3+)<10-5mol·L-1),则溶液的pH最小为___________。
(5)用可溶性碳酸盐,可以浸取CaSO4固体,则溶液浸取过程中会发生反应:
CaSO4(s)+CO2-3(aq) CaCO3(s)+SO2-4(aq)。
已知298K时,KSP(CaCO3)=2.80×10-9, KSP(CaSO4)=4.90×10-5,则此温度下该反应的平衡常数K为_________(计算结果保留三位有效数字)。
有以下六种元素:A是宇宙中最轻的元素。D原子核外有1个未成对电子,D+比E原子少一个电子层,E原子得一个电子填入3P轨道后,3P轨道呈全充满状态。G原子2P轨道有2个未成对电子,M的最高化合价和最低化合价的代数和为4,与G的原子序数差8.
L位于周期表第四周期、第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。R是由M、L形成的化合物,其晶胞结构如图所示,
请回答下列问题:
(1)E元素的电负性____________(填“>”“<”或“=”)M元素的电负性。
(2)G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能____________(填“大”或“小”)。
(3)M2E2广泛用于橡胶工业,在该化合物分子中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则在M2E2分子中M原子的杂化类型是__________,M2E2是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)L的外围电子排布式为____________,该元素位于周期表中的____________族。
(5)R的化学式为________________(用元素符号表示),属于____________晶体。
已知R晶体的密度为ρ g.cm-3,则该晶胞的边长a____________cm。(阿常数用NA表示)
某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 |
Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀物质的量(n)与加入试剂的体积(V)关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,所得到的关系图如甲所示,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是 ,ab段发生反应的离子 ,bc段发生反应的离子方程式 。
(2)若Y是NaOH溶液,所得到的关系图如乙所示,则X中一定含有的离子是 ,假设X溶液只含这几种离子,则溶液各离子物质的量之比为 ,ab段反应的离子方程式为 。
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
某小组研究在同温度下反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。数据如下:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间/min |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
||||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 |
放出热量:32.8 kJ |
|
② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 |
放出热量:Q |
|
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为 %。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K= 。
(4)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q > 65.6 kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,反应的化学反应速率为:v(H2O)=4/Vt1mol/(L·min)
(5)已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol,
写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式: 。
回答下列问题:
(1)“霾”是当今世界环境热点话题。目前宁夏境内空气质量恶化原因之一是机动车尾气和燃煤产生的烟气。NO和CO气体均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生如下反应:2NO(g)+ 2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=﹣a kJ·mol-1(a>0)
在一定温度下,将2.0mol NO、2.4mol CO气体通入到固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示:
①0~15min N2的平均速率v(N2)= ;NO的转化率为 。
②20min时,若改变反应条件,导致CO浓度减小,则改变的条件可能是 (选填序号)。
A.缩小容器体积 B.增加CO的量
C.降低温度 D.扩大容器体积
③其它条件不变,按以下选项充入起始物质,各物质体积分数仍然不变的是 。
A.4.0mol NO、4.8mol CO
B.1.0mol NO、1.2mol CO、1.0mol CO2、0.5mol N2
C.1.6mol NO、2.0mol CO、0.4mol CO2、0.2mol N2
D.0.4mol CO、2.0mol CO2、1mol N2
(2)实验室配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因 。
(3)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质(元素化合价不变)。
①NH2Cl与水反应的化学方程式是 。
②在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中,每消耗0.5mol Cl2,转移电子____________mol。
回答下列问题:
(1)已知两种同素异形体A、B的燃烧热的热化学方程式为:
A(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-393.51kJ/mol
B(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-395.41kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是(填“A”或“B”) 。
(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各键能数据为:H-H:436kJ/mol,Cl-Cl:243kJ/mol,H-Cl:431kJ/mol。该反应的热化学方程式是 。
(3)合成气(CO和H2为主的混合气体)不但是重要的燃料也是重要的化工原料,制备合成气的方法有多种,用甲烷制备合成气的反应为:
①2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g);ΔH1="-72" kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);ΔH2="+216" kJ·mol-1
氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为 。
现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气,且O2的体积分数为x,将此混合气与足量CH4充分反应。
若x=0.2时,反应①放出的能量为 kJ。
若x= 时,反应①与②放出(或吸收)的总能量为0。
(每空2分,共10分)铁元素是重要的金属元素,单质铁在工业和生活中使用得最为广泛。铁还有很多重要的化合物及其化学反应。
如铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g) △H
(1)上述反应的平衡常数表达式K=_____________。
(2)已知:①3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) △H1=-1118.4kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.8 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3=-571.8 kJ·mol-1
则△H=_____________。
(3)在t℃时,该反应的平衡常数K=16,在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
|
Fe |
H2O(g) |
Fe3O4 |
H2 |
甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
乙/mol |
1.0 |
1.5 |
1.0 |
1.0 |
①甲容器中H2O的平衡转化率为_____________(结果保留一位小数)。
②下列说法正确的是_____________(填编号)
A.若容器压强恒定,则反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定,则反应达到平衡状态
C.甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
(4)若将(3)中装置改为恒容绝热(不与外界交换能量)装置,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的各物质的量见表:
|
Fe |
H2O(g) |
Fe3O4 |
H2 |
起始/mol |
3.0 |
4.0 |
0 |
0 |
平衡/mol |
m |
n |
p |
q |
若在达平衡后的装置中继续加入A、B、C三种状况下的各物质,见表:
|
Fe |
H2O(g) |
Fe3O4 |
H2 |
A/mol |
3.0 |
4.0 |
0 |
0 |
B/mol |
0 |
0 |
1 |
4 |
C/mol |
m |
n |
p |
q |
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是___________(用A、B、C表示)。
试题篮
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